[发明专利]一种基于图形化载片的SiC基GaN_HEMT背面工艺有效

专利信息
申请号: 201711383445.2 申请日: 2017-12-20
公开(公告)号: CN108122749B 公开(公告)日: 2019-11-26
发明(设计)人: 林书勋 申请(专利权)人: 成都海威华芯科技有限公司
主分类号: H01L21/3065 分类号: H01L21/3065;H01L21/67;H01L21/683;H01L21/335
代理公司: 51223 成都华风专利事务所(普通合伙) 代理人: 徐丰;张巨箭<国际申请>=<国际公布>=
地址: 610029 四川省成都市*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 载片 背面 图形化 移除 载片材料 背孔 晶圆 刻蚀 制备 对准 热传导能力 正面保护层 衬底减薄 接地金属 图形投影 整个晶圆 正面工艺 接地孔 器件区 散热孔 减薄 通孔
【权利要求书】:

1.一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,包括以下内容:

GaN HEMT器件正面工艺制备:在SiC基GaN HEMT结构的外延片上,进行GaN HEMT器件正面工艺制备;

GaN HEMT正面器件区保护:对上述已经完成GaN HEMT器件制备的晶圆进行正面区域进行覆盖保护形成正面保护层;

图形化载片制备:将背面接地孔图形投影到载片的相应位置,再移除该位置的载片材料以形成散热孔,完成图形化载片制备;

GaN HEMT晶圆与载片对准黏贴:将上述完成正面保护的GaN HEMT晶圆与图形化载片进行套刻对准并使用黏 贴剂黏贴;

SiC衬底减薄:对上述完成载片黏贴的GaN HEMT晶圆的SiC衬底进行减薄;

背面通孔工艺:在上述经过SiC衬底减薄的晶圆上,进行背面通孔工艺,在SiC衬底上刻蚀通孔至正面金属层;

背面接地金属工艺:在上述完成背面通孔工艺的晶圆背面,淀积低电阻率金属,完成背面接地金属工艺;

载片和正面保护层移除:在上述完成背面金属工艺的晶圆上,移除载片及载片黏贴剂和正面保护层,完成整套工艺。

2.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述GaN HEMT器件正面工艺制备包括以下内容:在SiC基GaN HEMT结构的外延片上,通过氟离子注入形成器件有源区隔离;电子束蒸发叠层金属Ti/Al/Ni/Au20/150/50/100nm,在850摄氏度氮气气氛中退火30s形成源漏欧姆接触;电子束蒸发金属Ni/Au50/200nm形成栅极接触;电子束蒸发金属Ni/Au50/500nm作为电极加厚;电子束蒸发金属Ni/Au50/500nm形成正面金属互联,完成正面GaN HEMT器件制备。

3.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述GaN HEMT正面器件区保护包括以下内容:通过匀胶机在制备有GaN HEMT器件的一面涂抹光刻胶,匀胶机转速为4000转每分钟,涂抹时间为30s,形成胶厚为6um保护层,并在120摄氏度烘烤120s,完成正面器件区保护。

4.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备中,载片材料包括SiC、蓝宝石、硼硅玻璃,载片厚度为200-700um,载片的宽度大于或等于正面GaN HEMT晶圆的宽度。

5.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备中,载片图形化方式包括光刻、湿法或干法腐蚀。

6.根据权利要求4或5所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述图形化载片制备包括以下内容:将背面接地孔图形通过光刻显影方式直接投影到载片的相应位置,再通过干法刻蚀方法移除该位置的载片材料以形成散热孔,完成图形化载片制备。

7.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述SiC衬底减薄的具体内容如下:通过机械研磨的方式将完成载片黏贴的GaN HEMT晶圆的SiC衬底减薄至100-200um。

8.根据权利要求1所述一种基于图形化载片的SiC基GaN HEMT背面工艺,其特征在于,所述背面通孔工艺包括以下内容:在经过SiC衬底减薄的晶圆上,使用光刻负胶,通过双面光刻对准和电镀的方式在正面器件区需要接地的区域,形成厚度为5um金属Ni刻蚀掩膜;使用等离子体刻蚀方法刻蚀上述接地区域的SiC层至正面器件区域,刻蚀气体为六氟化硫SF6,稀释气体为氩气Ar;再次使用等离子体刻蚀技术刻蚀GaN层至正面接地金属层,刻蚀气体为氯气Cl2,稀释气体为三氯化硼Bcl3,完成接地区域正反面连通。

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